不變，當(dāng)PH值偏高時增加濃硫酸 的流量，當(dāng)PH值偏低時減低濃硫酸的流量，反應(yīng)時間為90min;反應(yīng)結(jié)束，加入20kg硫酸鈉攪 拌lOmin繼續(xù)加濃硫酸酸化，濃硫酸的流量控制在0.45m 3/h，酸化至溶液的PH值為4~5，繼 續(xù)陳化30min。
[0057] (三)板框注料洗滌、制漿、噴霧干燥、包裝。
[0058] 實施例2
[0059](一)配制水玻璃:水玻璃的模數(shù)為3.35，Si02含量為21.5wt%，透明度> 150mm。 [0060](二)先往90m3反應(yīng)容器1內(nèi)加入40m3的水，通入飽和水蒸汽，對反應(yīng)底水進行升溫； 升溫至95°C，開啟第一攪拌器2和第二攪拌器3開始攪拌，然后加入10kg十二烷基硫酸鈉，再 加1.8m 3水玻璃，測定溶液的PH值為7 ±0.2;并流加入濃硫酸0.685m3/h和水玻璃12m3/h進行 反應(yīng)，控制反應(yīng)時的溶液PH值為7 ± 0.2，保持水玻璃的流量不變，當(dāng)PH值偏高時增加濃硫酸 的流量，當(dāng)PH值偏低時減低濃硫酸的流量，反應(yīng)時間為120min;反應(yīng)結(jié)束，加入20kg硫酸鈉 攪拌lOmin繼續(xù)加濃硫酸酸化，濃硫酸的流量控制在0.40m 3/h，酸化至溶液的PH值為4~5， 繼續(xù)陳化45min。
[0061 ](三)板框注料洗滌、制漿、噴霧干燥、包裝。
[0062] 實施例3
[0063](一)配制水玻璃:水玻璃的模數(shù)為3.4，Si02含量為22.0wt%，透明度>150mm。
[0064] (二)先往90m3反應(yīng)容器1內(nèi)加入40m3的水，通入飽和水蒸汽，對反應(yīng)底水進行升溫； 升溫至94°C，開啟第一攪拌器2和第二攪拌器3開始攪拌，然后加入10kg十二烷基硫酸鈉，再 加1.8m 3水玻璃，測定溶液的PH值為7 ±0.2;并流加入濃硫酸0.715m3/h和水玻璃12.5m3/h進 行反應(yīng)，控制反應(yīng)時的溶液PH值為7 ±0.2，保持水玻璃的流量不變，當(dāng)PH值偏高時增加濃硫 酸的流量，當(dāng)PH值偏低時減低濃硫酸的流量，反應(yīng)時間為90min;反應(yīng)結(jié)束，加入20kg硫酸鈉 攪拌lOmin繼續(xù)加濃硫酸酸化，濃硫酸的流量控制在0.45m 3/h，酸化至溶液的PH值為4~5， 繼續(xù)陳化60min。
[0065] (三)板框注料洗滌、制漿、噴霧干燥、包裝。
[0066] 將上述實施例1~3生產(chǎn)得到的白炭黑分別進行性能檢測并與其他白炭黑的性能 進行對比，對比結(jié)果如下表1所示：
[0067] 表1化學(xué)指標(biāo)對比 [0068]
[0069] 將上述實施例1~3生產(chǎn)得到的白炭黑分別加入到橡膠配方中進行檢測并與其他 白炭黑的橡膠配方性能進行對比，對比結(jié)果如下表2所示：
[0070]
[0071]從表1和表2可知，本發(fā)明生產(chǎn)得到的產(chǎn)品的凝膠數(shù)量接近法國羅地亞產(chǎn)品，明顯 少于普通沉淀法白炭黑的數(shù)量，拉伸強度和阿克隆磨耗都比普通沉淀法白炭黑有了很大的 提升。
[0072]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高分散白炭黑生產(chǎn)設(shè)備，包括反應(yīng)容器，其特征在于:所述反應(yīng)容器的頂部安裝 有一個以上的第一攪拌器，所述反應(yīng)容器的側(cè)面安裝有一個以上的第二攪拌器； 所述第一攪拌器包括第一驅(qū)動電機、第一攪拌軸和第一攪拌槳，所述第一驅(qū)動電機的 驅(qū)動端連接所述第一攪拌軸，所述第一攪拌軸垂直伸入所述反應(yīng)容器內(nèi)，所述第一攪拌軸 由二個以上的子攪拌軸沿縱向連接組成，每個子攪拌軸上沿軸向設(shè)置有一個以上的所述第 一攪拌槳，相鄰二個子攪拌軸之間設(shè)置有聯(lián)軸件，所述聯(lián)軸件包括上錐齒輪、中錐齒輪和下 錐齒輪，所述上錐齒輪水平設(shè)置且與相鄰二個子攪拌軸中的上方的子攪拌軸連接，所述下 錐齒輪水平設(shè)置且與相鄰二個子攪拌軸中的下方的子攪拌軸連接，所述中錐齒輪垂直設(shè)置 且分別與上錐齒輪和下錐齒輪相嚙合； 所述第二攪拌器包括第二驅(qū)動電機、第二攪拌軸和第二攪拌槳，所述第二驅(qū)動電機的 驅(qū)動端連接所述第二攪拌軸，所述第二攪拌軸水平伸入所述反應(yīng)容器內(nèi)，所述第二攪拌軸 上沿軸向設(shè)置有一個以上的所述第二攪拌槳； 所述第二攪拌器沿所述反應(yīng)容器的高度方向至少設(shè)置有二個，位于同一高度上的第二 攪拌器至少有二個且沿所述反應(yīng)容器的周向均勻分布;相鄰兩個高度上的第二攪拌器錯開 設(shè)置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述第一攪拌槳和第二攪拌槳 呈十字形。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述第一攪拌槳沿第一攪拌軸 的軸向均勻分布，所述第二攪拌槳沿第二攪拌軸的軸向均勻分布。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:還包括電機安裝平臺，所述第 二驅(qū)動電機固定在所述電機安裝平臺上。5. -種白炭黑生產(chǎn)方法，采用如權(quán)利要求1至4任意一項所述的白炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特 征在于，包括以下步驟： 步驟1、向反應(yīng)容器內(nèi)加入40~50體積份的去離子水并加熱至90~95°C; 步驟2、開啟第一攪拌器和第二攪拌器，向反應(yīng)容器內(nèi)加入10~15重量份的十二烷基硫 酸鈉和1.8~2.5體積份的水玻璃，控制溶液的PH值為7 ± 0.2; 步驟3、保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，向反應(yīng)容器內(nèi)同時加入濃硫酸和水玻璃進行反應(yīng)，濃硫酸的加 入速率為0.685~0.85體積份每小時，水玻璃的加入速率為12~15體積份每小時，反應(yīng)時控 制溶液的PH值為7 ± 0.2，反應(yīng)時間為90~120min; 步驟4、反應(yīng)完成后，保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，向反應(yīng)容器內(nèi)加入15~25重量份的硫酸鈉攪拌10 ~20min，然后繼續(xù)加入濃硫酸進行酸化，濃硫酸的加入速率為0.40~0.45體積份每小時， 酸化至溶液的PH值為4~5; 步驟5、酸化完成后，停止攪拌，將反應(yīng)容器內(nèi)的溶液靜置陳化30~60min，然后依次通 過壓濾、洗滌、制漿、噴霧干燥，得到白炭黑； 其中，所述體積份:重量份=m3: kg。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑生產(chǎn)方法，其特征在于：所述水玻璃的模數(shù)為3.3~ 3.4,5丨02含量為21~22￥七％，透明度大于150臟。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑生產(chǎn)方法，其特征在于:在步驟3中，所述濃硫酸和水玻 璃并流加入到反應(yīng)容器內(nèi)進行反應(yīng)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑生產(chǎn)方法，其特征在于:在步驟3中，保持水玻璃的加入 速率不變，通過調(diào)節(jié)濃硫酸的加入速率來控制反應(yīng)時溶液的PH值為7 ± 0.2。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種白炭黑生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法，通過改變現(xiàn)有白炭黑生產(chǎn)采用的單軸攪拌方式，改用垂直攪拌和側(cè)向攪拌相結(jié)合的多重攪拌方式，從而提高攪拌強度和反應(yīng)物料的混合均勻性，使反應(yīng)生成的硅酸能及時充分水解生成二氧化硅，減少凝膠的產(chǎn)生，水解生成的二氧化硅粒子小而均勻，二次粒子聚集體也容易打開分散，因此能夠生產(chǎn)得到空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理的白炭黑，所得白炭黑相比普通沉淀法白炭黑，具有凝膠數(shù)量少、分散性能好、能有效提高橡膠的物理性能及綜合使用性能等優(yōu)點。
【IPC分類】C01B33/12
【公開號】CN105502415
【申請?zhí)枴緾N201610063869
【發(fā)明人】湯曉劍, 王承輝, 王升錦, 宮慶權(quán), 聶志明, 麻煜晶
【申請人】福建遠翔新材料股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年6月20日
【公告號】CN104016358A, CN104016358B